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生态学报 2012年第08期杂志 文档列表

东北地区5种阔叶树苗木对火烧的生理响应2303-2310

摘要：以3年生水曲柳、胡桃楸、蒙古栎、黄菠萝、白桦为研究对象,研究3种火烧处理（T1处理：对叶片火烧;T2处理：对枝火烧;T3处理：对茎火烧）对幼树丙二醛（MDA）含量、叶绿素含量和净光合速率的影响。结果显示：5种幼树火害叶（T1处理）丙二醛含量与对照相比都显著提高,说明幼树叶片细胞都受到了火的影响,发生了膜脂过氧化作用。水曲柳、胡桃楸、白桦火害叶（T1处理）叶绿素含量与对照相比显著提高;水曲柳、胡桃楸火害叶（T1处理）叶绿素a/b与对照相比显著降低。火烧处理后幼树新生叶丙二醛含量的变化因物种而异。5种幼树3种火烧处理后新生叶叶绿素含量除蒙古栎的茎处理和胡桃楸的枝处理显著降低外,大多表现为升高的趋势;新生叶叶绿素a/b的变化因物种而异。5种幼树3种火烧处理后新生叶净光合速率除蒙古栎的茎处理显著降低外,其他都有不同程度的提高。表明火烧提高了幼树的光合作用能力。

梭梭木虱发生规律及其影响因子2311-2319

摘要：在新疆古尔班通古特沙漠中的梭梭、白梭梭上发现由木虱引起的叶苞状虫瘿,发生率达到90%以上,虫瘿内有4种木虱：异色胖木虱（Caillardia robusta Loginova）、梭梭胖木虱（C.azurea Loginova）、矮胖木虱（C.nana Loginova）和显赫胖木虱（C.notata Loginova）,后两种为中国新记录种。木虱在梭梭上1a发生两个高峰,丘间低地发生最为严重,沙丘边缘与砾石荒漠发生量相差不大,在5月中旬和6月中旬达到高峰期;木虱在白梭梭上1a发生两个高峰,低丘比高丘发生严重,阳坡比阴坡发生严重,在6月中旬和7月底8月初达到高峰期。梭梭和白梭梭上树龄越大虫瘿发生越严重。地势、树势、方位及地势、坡面对木虱虫瘿的发生都存在显著性影响,但是它们互作对木虱虫瘿的影响却不大。通过研究古尔班通古特沙漠梭梭和白梭梭上木虱虫瘿的发生规律及其与周边环境的关系,为保护荒漠生态环境提供依据。

基于遥感降尺度估算中国森林生物量的空间分布2320-2330

摘要：森林生物量是陆地生态系统重要的碳库,其大小与空间分布特征直接影响森林的碳汇潜力。基于空间降尺度技术,以中国第六次国家森林资源清查资料为基础,同时结合1∶100万植被分布图及同期的基于MODIS反演的NPP空间分布,定量估算了1 km分辨率下我国森林生物量的空间分布。结果表明：（1）降尺度技术能有效结合遥感数据的空间特征与地面详查资料的统计特征,从而较好地解决当前生物量估算的区域尺度转化问题;（2）我国森林生物量存在明显的空间分布规律,与水热条件的空间分布格局基本一致,表现为西部较低东部较高,大型山脉分布处较高;（3）我国森林生物量总量11.0 Pg,平均生物量74.8 Mg/hm2,其中高值区主要集中在东北大小兴安岭和长白山地区、新疆山区、西南横断山脉地区以及东南武夷山地区。

流域景观格局与河流水质的多变量相关分析2331-2341

摘要：流域内的景观格局改变是人类活动的宏观表现,会对河流水质产生显著影响,因此明确影响水质变化的关键景观因子,对于深入了解景观对水质的影响机制具有重要的研究价值。选择广东省淡水河流域为研究对象,以2007年ALOS卫星影像以及水质监测数据为基础,运用空间分析和多变量分析方法,分析淡水河流域景观格局与河流水质的相关关系。用包括流域和河岸带尺度的景观组成和空间结构信息的景观指数表征景观格局,用Spearman秩相关分析、多元线性逐步回归模型和典型相关分析（CCA）研究景观指数和水质指标的相关关系。研究结果表明：林地、城镇用地和农业用地占淡水河流域总面积超过90%,其中城镇用地超过20%。多元线性逐步回归分析和CCA结果说明水质指标受到多个景观指数的综合影响,反映了景观格局对水质的复杂影响机制。流域景观格局对河流水质有显著影响,流域尺度的景观指数比河岸带尺度的景观指数对水质影响更大。城镇用地比例是影响耗氧污染物和营养盐等污染物浓度最重要的景观指数,林地和农业用地对水质的影响较小。另外,景观破碎化对pH值、溶解氧和重金属等水质指标有显著影响。CCA的第一排序轴解释了景观指数与水质指标相关性的54.0%,前两排序轴累积能解释景观指数与水质指标相关性的87.6%,前两轴分别主要表达了城市化水平和景观破碎化水平的变化梯度。淡水河流域的景观格局特征从上游到下游呈现出城市—城乡交错—农村的景观梯度,水质变化也对应了这个梯度的变化,说明人类活动引起的流域土地覆盖及土地管理措施变化会对水质变化产生显著影响。

内蒙古达赉湖地区赤狐生境选择及生境景观特征分析2342-2350

摘要：近年来,干旱、鼠害及人为对草原的过度开发利用等对达赉湖地区赤狐的数量及分布范围造成了很大影响。借助于主成分分析、Bailey＇s判别分析、遥感和地理信息系统对达赉湖自然保护区赤狐的生境选择及生境的景观特征进行了研究。在赤狐家域内采用样线法和样方法,共设置10 m×10 m样方245个（实验样方101个,对照样方144个）,并测定样方内的7个生境因子：植被类型、隐蔽级、食物丰富度、雪深、距水源距离、距围栏距离、距居民点距离。对样方内数据进行主成分分析得出,食物和隐蔽性是赤狐生境选择的主要因子,距居民点距离和距围栏距离是赤狐生境选择的次要因子,雪深和距水源距离是赤狐在生境选择中未表现出选择和利用的因子。利用Bailey＇s方法和基于赤狐的生境分布图的景观统计得出：赤狐偏好选择柳灌丛和芦苇塘两种生境,这两种生境的总面积约为1093.47 km2,占研究区总面积的14.05%;赤狐随机利用河道、典型草原和草甸草原3种生境类型,这3种生境的总面积约为4721.79 km2,占研究区总面积的60.67%。;回避的生境为冰面和沙化草地,总面积约为1968.09 km2,占研究区总面积的25.29%。基于地理信息系统和Fragstats的景观特征分析得出,赤狐最适宜生境的面积最少,斑块数量最多,平均斑块面积最小,平均形状指数最小,平均斑块距离最大;其次是较适宜生境和不适宜生境;一般适宜生境的面积最多,斑块数量最少,平均斑块面积和平均形状指数最大,平均斑块距离最小。赤狐多分布于斑块较大的适宜其生存的生境或分布于由这些斑块形成的生境斑块镶嵌体中。

雅鲁藏布江流域底栖动物多样性及生态评价2351-2360

摘要：雅鲁藏布江起源于喜马拉雅山,是世界上海拔最高的河流之一,是流经我国西藏境内重要的国际河流,其河流生态系统具有特殊地貌及生态条件。研究该流域底栖动物多样性分布特征及其影响因子,是科学评价该区域河流生态系统健康状况,实现资源可持续开发利用的基础。2009年10月—2010年6月期间,以底栖动物作为指示物种,对雅江流域干支流及堰塞湖的14个采样断面进行河流生态评价。采用Alpha及Beta生物多样性指数分别指示局部采样河段及全区域的底栖动物多样性。对采样断面底栖动物组成分析发现：14个采样断面共采集到底栖动物110种,隶属57科102属。雅江干流底栖动物种类数最高为29,平均为19。支流年楚河种类数为17。支流拉萨河,尼洋河,帕龙藏布的最高种类数分别为25,33,36;平均种类数分别为21,21,22,生物多样性普遍高于干流。整个流域中底栖动物平均种类数相差不大,但种类组成和密度相差较大。调查区域的Beta多样性指数β高于低海拔地区的相似的山区河流,说明雅江流域内底栖动物群落差异性高于正常海拔地区。对14个采样断面的物种组成进行除趋势对应分析表明：影响雅江流域底栖动物多样性的主要因素为河型,河床阻力结构,堤岸结构,水流流速。保持稳定的阶梯-深潭结构和自然堤岸结构,以及适宜的流速有利于保护雅江河流生态。

用组合模型综合比较的方法分析气候变化对朱鹮潜在生境的影响2361-2370

摘要：气候变化的不确定性和物种与环境关系的不确定性使气候变化生物学的研究充满变数。为了降低不确定性,人们开始用组合模型综合比较的方法研究物种对气候变化的响应。以朱鹮（Nipponia nippon）为研究对象,介绍组合模型综合比较方法的特点。朱鹮曾经高度濒危,目前种群大小在迅速恢复中;然而其分布区依旧狭小,气候变化可能是朱鹮面临的新威胁。应用BIOMOD模型中的9种模型,选择了每年的最低温和最高温、温度的季节性变异、每年的总降水量和降水的季节性变异共5个气候因子,依据WorldClim气候数据的CGCM2气候模型的A2a排放情形,计算了朱鹮当前（1950—2000年）的适宜生境和2020年、2050年、2080年3个阶段的潜在生境范围。结果表明朱鹮潜在生境将逐渐北移,生境中心脱离现在的保护区。因此,制定朱鹮的长期保护策略是必要的。9个模型在预测结果上、变量权重上和拟合优度的指标上都有差异,反映了模型本身的不确定性。气候变化的生物学效应比较复杂,应用多个模型进行综合比较,可以尽可能地减少模型所导致的误差。

2010年牧区2代草地螟成虫迁飞的虫源分析2371-2380

摘要：草地螟（Loxostege sticticalis L.）是危害我国北方农牧区的重要迁飞性害虫,明确其迁飞、扩散规律以及与境外虫源交流情况,对早期预警和有效防治具有重要意义。2010年6月1日至9月17日,利用垂直监测昆虫雷达的观测资料,结合探照灯和地面灯灯诱虫情、迁飞高峰期雌虫卵巢解剖、区域大气环流形势和迁飞轨迹分析,在内蒙古锡林浩特西郊研究了牧区2代草地螟的迁飞过程,结果表明：2010年牧区2代草地螟迁飞高峰期出现在2010年8月8日至8月21日,高峰日为8月11日,高峰日探照灯诱虫量达9167头,卵巢发育级别以1—2级为主,高峰日雷达回波主要集中在300—400 m。轨迹分析显示：迁飞高峰期8月8日、8月10—12日牧区草地螟迁飞虫源主要来自蒙古共和国东南部及中蒙边境地区,由蒙古气旋西南侧的西北气流输送进入我国内蒙古锡林郭勒盟,再随西南气流迁入呼伦贝尔草原。

基于细胞色素b基因的中国岩羊不同地理种群遗传差异分析2381-2389

摘要：为了揭示中国岩羊不同地理种群的遗传差异,探讨岩羊亚种分化的分子机制,采用中国岩羊不同地理种群的细胞色素b（Cyt b）基因的全序列,分析了碱基变异情况、遗传距离以及核苷酸序列差异。用最大似然法和贝叶斯法构建分子系统树并对获得的拓扑结构进行分析。结果发现,西藏亚种与四川亚种Cyt b基因平均序列差异为4.2%（±0.007）,处于偶蹄目亚种的序列差异范围内,支持了目前对岩羊西藏亚种的分类地位。四川亚种内部各地理种群之间的遗传距离（0.033±0.0 111）与它们分别到西藏种群的遗传距离（0.042±0.007）差异不显著（t=1.824,P=0.084）,说明四川亚种内部各地理种群间已经发生较显著的遗传分化。其中,四川、甘肃和青海种群亲缘关系较近,并与四川亚种内部的其它种群已产生了显著的遗传分化。因此认为四川亚种内部各地理种群的种下分化需要深入研究。

永定河沿河沙地杨树人工林生态系统呼吸特征2400-2409

摘要：杨树是世界上广泛采用的人工造林树种之一,也是中国人工林面积最大的树种。研究杨树人工林生态系统呼吸（Re）及其分量土壤呼吸（Rs）的时间动态格局以及强度特征,分析两者对环境因子的响应是提高人工林生态系统净生产力和促进固碳减排等人工林经营管理中考虑的首要问题。采用开路式涡度相关系统、Licor-8150土壤呼吸测定系统以及小气候测定系统连续测定了位于北京大兴区永定河沿河沙地杨树人工林的生态系统呼吸、土壤呼吸和小气候特征。研究结果表明：（1）2007—2009年该生态系统的Re年总量分别为946.68、863.58、817.30gCm-2a-1,其中Rs年总量分别为642.11、629.29、609.05gCm-2a-1,Rs年总量约占Re年总量的70%;（2）Re和Rs月总量一般在7或者8月份达到最大值,Rs的变化趋势与土壤5cm温度（Ts5）相一致;（3）Ts5是Re和Rs两者的显著影响因子,但Re与空气相对湿度（RH）的相关性最显著。此外,Rs更容易受到Ts5和0—20cm土壤平均体积含水量（vwc）两者耦合效应的限制。

基于湿地植物光谱的水体总氮估测2410-2419

摘要：利用再生水补充城市湿地是目前湿地恢复与重建的主要方向,然而再水中高浓度的氮、磷含量极易导致水体富营养化。遥感技术已成为富营养化监测的重要手段,但对于植被覆盖水域的富营养化直接探测存在一定的局限性。以北京市典型再生水补水湿地奥林匹克公园南园湿地为研究区,利用湿地植物光谱进行水体富营养化主控因子总氮的遥感探测。测定芦苇（Phragmites australis）和香蒲（Typha angustifolia）的叶片光谱及水体总氮含量,在对数据进行预处理的基础上建立二者的关系模型,包括单变量模型（比值光谱指数（SR）模型和归一化差值光谱指数（ND）模型）,与多变量模型（逐步多元线性回归（SMLR）模型和偏最小二乘回归（PLSR）模型）,并利用交叉验证决定系数（R2cv）和均方根误差（RMSEcv）进行模型精度检验。结果表明,不同回归模型相比,多变量回归模型精度较高;多变量回归模型中,PLSR模型精度较高,R2cv可达0.72,RMSEcv仅为0.24,是建立湿地植物光谱与水体总氮含量关系的最优模型。不同湿地植物类型相比,利用芦苇反射光谱建立的各种预测模型的精度都高于香蒲。其他环境因子（总磷）也是影响TN含量与湿地植物反射光谱关系的重要因素。研究成果可以弥补现有水体富营养化遥感探测的不足,并为再生水利用的城市湿地水质监测与管理提供有力的科学依据。

背瘤丽蚌F型线粒体基因组全序列分析2420-2429

摘要：部分双壳贝类的线粒体遗传方式是特殊的双重单亲遗传方式：F型存在于雌性体细胞组织和性腺中,M型仅存在于雄性个体的性腺中。通过LA-PCR扩增、SHOT-GUN测序、软件拼接获得背瘤丽蚌（Lamprotula leai）F型线粒体基因组全序列。线粒体基因组全长为16530 bp,包括13个蛋白质编码基因,22个tRNA其中包括2个tRNASer和2个tRNALeu,2个SrRNA及27个长度不等的非编码区,最长的两个非编码区分别为969 bp、228 bp。比较分析已登录到GenBank中的淡水蚌类F型线粒体结构特征,结果显示背瘤丽蚌F型A＋T含量为60.28%,表现出A＋T偏好性,淡水蚌类线粒体基因组长度的差异主要表现为非编码区长度的差异。此外,背瘤丽蚌mtDNA的COⅡ-12S rRNA区域基因排列存在差异,是ND3、tRNAHis、tRNAAla、tRNASer1、tRNASer2、tRNAGlu、ND2、tRNAMet8个基因发生重排造成。F型线粒体序列构建的系统进化树中,淡水蚌类和海水双壳贝类分别聚为一支。研究结果为进一步研究淡水珍珠蚌的DUI线粒体遗传方式和种质资源保护奠定基础,为双壳贝类mtDNA基因重排提供依据。

流域“源-汇”景观格局变化及其对磷污染负荷的影响——以天津于桥水库流域为例2430-2438

摘要：基于1999年和2009年天津于桥水库流域两期TM遥感影像,应用遥感解译和空间分析的方法,分析了于桥水库流域＂源-汇＂景观格局变化特征,通过磷污染过程模型对流域不同景观格局下的磷污染负荷进行空间模拟,并采用情景模拟方法对磷污染空间变化进行了研究。结果表明：（1）10a来,于桥水库流域＂汇＂型景观格局（林地和灌草地）面积比例减少了18.44%,＂源＂型景观格局（耕地、园地、村镇及建筑）面积有不同程度的增加,面积比例上升了12.34%。（2）流域不同的＂源-汇＂景观格局总磷污染负荷模拟值有明显差异。从1999年的1.00（kg/km2）上升至2009年的1.12（kg/km2）,上升比例达11%。＂源＂型景观格局总磷污染量,由1999年的0.98（kg/km2）上升至2009年的1.49（kg/km2）,上升幅度达51.5%。（3）3个子流域对磷污染影响存在较大的空间异质性。其中淋河流域总磷负荷最高为1.26（kg/km2）,沙河流域总磷负荷为1.14（kg/km2）,黎河流域的总磷负荷量最低为1.10（kg/km2）。＂源＂型景观格局中淋河、沙河和黎河流域中农田景观的总磷量分别为1.93（kg/km2）、1.85（kg/km2）和1.65（kg/km2）。

线虫群落对抚顺煤矸石山周边土壤可溶性盐污染的响应2439-2446

摘要：于2006年5月对抚顺西露天矿西舍场煤矸石山周边的次生盐渍化样地进行可溶性盐含量和土壤线虫调查,经淘洗-过筛-离心漂浮法提取土壤线虫,应用线虫多样性指数和功能类群指数研究该区域土壤线虫群落的特征及差异。研究结果表明,抚顺西露天矿西舍场矸石山周围环境受到了煤矸石风化产生的以硫酸钠为主的可溶性盐污染,但污染程度不高,土壤整体健康状况良好;共鉴定出线虫29属,其中Acrobeloides、Cervidellus和Mesorhabtidis为优势属,随采样点距矸石山距离的增加线虫优势属也有所变化;研究区域中食细菌线虫和植物寄生线虫的绝对丰度高于食真菌线虫和捕食-杂食线虫的绝对丰度;土壤pH、矿化度、HCO-3、Cl-、SO24-、NO-3与线虫生态指数间存在显著相关关系。因此,通过开展线虫群落对土壤可溶性盐污染的响应研究,能为促进土壤生态系统健康发展提供科学依据。

地上竞争对林下红松生物量分配的影响2447-2457

摘要：采用整株收获法研究林下红松地上、地下生物量分配特征及地上竞争对其生物量分配和生物量相对生长的影响。结果表明,（1）将整个树冠划分为等长的上、中、下三层,活枝生物量从上层到下层逐渐增加,而针叶生物量主要集中在树冠中下层且在中下层的分布无显著差异（P〉0.05）,随着地下生物量逐渐增加,小细根（〈2 mm）、粗细根（2—5 mm）的比例逐渐减小,而粗根（〉5 mm）所占比例逐渐增大;（2）地上竞争强度与胸径、树高呈显著指数相关（P〈0.001）,随着竞争强度增大,胸径和树高均逐渐减小,树高胸径比与竞争强度呈显著线性相关（P〈0.05）,而树冠比率与竞争强度之间无显著相关性（P〉0.05）;（3）随着竞争强度增大,树干生物量占整株生物量的相对比例逐渐减小,而细根（小细根和粗细根）生物量相对比例逐渐增大,活枝、针叶及粗根生物量相对比例与竞争强度相关性并不显著（P〉0.05）;（4）红松根冠比均值为0.15且根冠比并不受地上竞争的影响,茎叶比与竞争强度的相关性亦不显著（P〉0.05）;（5）地上竞争显著影响红松地上各器官生物量的相对生长,且竞争强度与生物量呈显著负相关（P〈0.001）。

湿地松和马尾松人工林土壤甲烷代谢微生物群落的结构特征2458-2465

摘要：土壤甲烷代谢微生物影响甲烷的产生和氧化,然而关于林型对土壤中甲烷代谢微生物群落结构影响的研究较少。采用基因芯片GeoChip 3.0研究了湿地松人工林和马尾松人工林土壤甲烷代谢微生物群落结构特征。结果如下,（1）两种林型的甲烷代谢微生物群落结构存在极显著差异（P=0.008）,林型能解释其34.9%的变异;（2）产甲烷菌（包含甲基辅酶M还原α亚基基因mcrA的微生物）的优势菌群发生了变化,湿地松人工林的的优势菌为Methanocorpusculum labreanum Z,马尾松人工林的优势菌群除Methanocorpusculum labreanum Z外,还包括产甲烷古菌和Methanosarcina mazei Gol;（3）甲烷营养菌（包含甲烷单加氧酶基因pmoA基因的微生物）的优势菌为Ⅱ型,有3种不可培养细菌只在湿地松人工林检测到,在马尾松人工林中未检测到;（4）mcrA基因丰度或同源基因数量与土壤容重正相关,与土壤粘粒含量呈显著负相关;pmoA基因信号强度或多样性指数与土壤全碳含量、全磷含量和速效氮含量显著正相关。总之,相比本地种马尾松人工林,引进种湿地松人工林的土壤甲烷代谢微生物群落结构发生了显著变化。

马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ~（13）C值对气象因子的响应2466-2473

摘要：通过测定亚热带马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ13C值的连日变化,及其对天气变化过程的响应,研究δ13C值对短期天气变化动态的响应特征。结果显示,春季马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ13C日均值分别介于-26.81‰到-26.49‰之间,以及-29.26‰到-27.47‰之间,平均值分别为（-26.58±0.12）‰和（-28.67±0.65）‰。进一步分析表明,马尾松树干韧皮部水溶性糖δ13C值与取样之前第4天的太阳辐射、水气压亏缺、相对湿度和空气温度显著相关（P≤0.05）,杉木树干韧皮部水溶性糖δ13C值取样之前第3天的太阳辐射、水气压亏缺和相对湿度显著相关（P≤0.05）,但与空气温度的相关性不显著（P≤0.05）。在所测定的环境因子中,太阳辐射是影响马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ13C值的首要因素。当天降水事件可能导致马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ13C值连日变化出现异常波动。马尾松和杉木韧皮部水溶性糖δ13C值可以敏感记录短期天气变化动态。

沙坡头人工植被演替过程的土壤呼吸特征2474-2482

摘要：为探讨人工植被演替过程对土壤呼吸速率的影响,本文利用碱液吸收法同步测定了腾格里沙漠东南缘1956、1964、1981、1987、1989、2007年始植的人工植被区和2007年新铺设的草方格固沙区及流沙区的土壤呼吸速率变化,同时分析了土壤水分和温度对上述不同样地土壤呼吸的影响。结果表明：1）总体而言,土壤呼吸速率随着人工植被演替时间的延长而逐渐增大。当土壤含水量较高时,不同始植年代人工植被区的土壤呼吸速率具有显著的差异（P〈0.05）;当土壤含水量较低时,不同始植年代植被区的土壤呼吸速率没有显著的差异（P〉0.05）。2）土壤呼吸速率与土壤含水量呈正相关关系,且相关系数随着人工植被演替时间的延长而逐渐增大。3）利用土壤呼吸速率-土壤温度指数函数关系计算得到不同人工植被演替阶段土壤呼吸速率的Q10值均较低（平均值仅为1.02）。土壤温度对1987、1989年人工植被区内的土壤呼吸速率产生了显著影响（P〈0.05）,而对其他样地的土壤呼吸速率影响不显著（P〉0.05）。综合说明,人工植被的演替过程改变了土壤呼吸速率大小及其对土壤水分和温度的响应。